專利名稱：基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源終端溫控軟件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外圖像模擬領(lǐng)域，基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控軟件系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
室外遠(yuǎn)視場陣列式大型紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源的實(shí)現(xiàn)可以通過研制單一的標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元組合完成。由于紅外光學(xué)系統(tǒng)工作的特殊性，其光譜特性由目標(biāo)單元的表面輻射溫度與光譜發(fā)射率決定，在一致的表面材料條件，其紅外光譜圖像由控制紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元的表面溫度實(shí)現(xiàn)。由于紅外熱源器件為大功率輸出器件，標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元在組合過程中，要考慮大量的功率通道的布線問題，同時(shí)由于器件在加工過程中物性上的差異，要達(dá)到系統(tǒng)工作的最高溫控精度，各標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元的加熱控制參數(shù)不可能一致，所以還要設(shè)置自身唯一對應(yīng)空間坐標(biāo)位置的編碼控制地址，上位機(jī)根據(jù)不同靶元發(fā)出不同溫度控制指令。這樣當(dāng)采用傳統(tǒng)的有線總線控制模式時(shí)，信號通道不免與功率通道交織在一起， 在標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元數(shù)量較大時(shí)，系統(tǒng)在架設(shè)與維護(hù)方面就變得異常復(fù)雜與困難。室外遠(yuǎn)視場陣列式大型紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源要實(shí)現(xiàn)良好架設(shè)與維護(hù)特性，必須要考慮標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元的模塊化與集成化程度，以提高各單元之間的互換性。同時(shí)還應(yīng)考慮各單元實(shí)際工作中安全與保護(hù)問題，由于大量的單元組合要人為操作調(diào)試，所以各單元的加熱工作電壓不應(yīng)超過人體安全電壓。ZigBee作為一種建立在IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的新型無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)連接和完整的ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)為低速率無線個(gè)人域網(wǎng) (LR-WPAN)定義了 OSI模型開始的兩層。PHY層定義了無線射頻應(yīng)該具備的特征，它支持二種不同的射頻信號，分別位于M50MHz波段和868/915MHZ波段。M50MHz波段射頻可以提供2501ibpS的數(shù)據(jù)速率和16個(gè)不同的信道。結(jié)合ZigBee無線通訊的以上特性，可以考慮標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元通訊系統(tǒng)采用 ZigBee協(xié)議。以協(xié)調(diào)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)終端的拓樸結(jié)構(gòu)模式，形成一個(gè)隨機(jī)地址的無線標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元溫控系統(tǒng)。這樣采用無線的方式可以將功率通道與控制信號通道隔離開來，即可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)紅外目標(biāo)源單元的模塊化，降低設(shè)備裝調(diào)與維護(hù)的復(fù)雜程度。其實(shí)際電路由溫度采樣系統(tǒng)，脈寬調(diào)制(PWM)波溫控系統(tǒng)、Zigbee通訊系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)主要完成溫度定時(shí)數(shù)據(jù)讀取、脈寬調(diào)制(PWM)波的產(chǎn)生、溫控算法、Zibgee通訊、終端地址配置五個(gè)方面的包括時(shí)序與中斷調(diào)用的邏輯設(shè)計(jì)，是基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源終端設(shè)計(jì)的核心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如圖1的硬件配置條件下，實(shí)現(xiàn)了對四路紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元的溫度控制，并能良好的與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊功能。軟件在Freescale公司的MC132M芯片平臺上開發(fā)完成。主
3要設(shè)計(jì)完成了溫度定時(shí)數(shù)據(jù)讀取，脈寬調(diào)制(PWM)波的產(chǎn)生、溫控算法、Zigbee通訊、終端地址配置五個(gè)方面的工作。系統(tǒng)工作過程如圖3所示，主芯片上電復(fù)位后，首先進(jìn)行Zigbee系統(tǒng)更新，并分配地址。終端分配并啟動(dòng)溫度數(shù)據(jù)讀取線程、與上位機(jī)通訊監(jiān)測線程、溫控線程。系統(tǒng)入網(wǎng)成功后，立即將當(dāng)前溫度測量值發(fā)送給上位機(jī)，并依據(jù)上位機(jī)溫控?cái)?shù)據(jù)確定溫控線程的工作狀態(tài)，若不進(jìn)行溫度控制，溫控線程處于懸掛狀態(tài)，若要求進(jìn)行溫控即啟動(dòng)該線程，其中溫度數(shù)據(jù)讀線程與溫控線程采用同一定時(shí)器周期工作，通訊檢測線程由Zigbee協(xié)議棧中斷觸發(fā)。


圖1溫度采樣與PWM波溫控原理2MC132M模塊引腳定義圖3控制流程圖
具體實(shí)施例方式采用如圖1硬件配置，軟件實(shí)施過程如3，具體實(shí)施部分代碼如下1)數(shù)據(jù)緩沖結(jié)構(gòu)體定義如下
union h{
uint8 RxBuf[29];
struct RFRXBUF {
uint8 HeadCom[3]; //命令頭 uint8 Laddr[8]; uint8 Saddr[2];
uint8 DataBuf[ 16]; //數(shù)據(jù)緩沖區(qū) }RXDATA;
}RfRx;//無線接收緩沖區(qū) union j{
uint8 TxBuf[29]; struct RFTXBUFuint8 HeadCom[3]; //命令頭 uint8 Laddr[8]; uint8 Saddr[2];
uint8 DataBuf[ 16]; //數(shù)據(jù)緩沖區(qū) } TXD ΑΤΑ;
}RfTx;//無線發(fā)送緩沖區(qū)2) PWM波產(chǎn)生函數(shù)原型
void PulseCalculate(long pulsewidth, int Modulatepulse[]) {
int i, index;
if(pulsewidth>500) pulsewidth=500; if(pulsewidth<0) pulsewidth=0;
if(pulsewidth==500) {
for(i=0;i<20;i++) {
Modulatepulse[i]=25 ；
}
return;
}
if(pulsewidth=0) {
for(i=0;i<20;i++) {
Modulatepulse[i]=-25;
}
return;
}
if(pulsewidth==250)
{
for(i=0;i<10;i=i+l) {
Modulatepulse[2 * i] =25 ； Modulatepulse[2*i+l]=-25;
}
return;
>
index=pulsewidth/25;
if(index==0&&pulsewidth>0) {
Modulatepulse
=pulsewidth;
for(i=l;i<19;i++) {
Modulatepulse[i]=-25 ；
}
Modulatepulse[19]=-50+pulsewidth; return;
}
if(index<=l 0&&index>0) {
for(i=0;i<index;i=i+l) {
Modulatepulse[2*i]=25; Modulatepulse[2*i+l]=-25;
}
Modulatepulse[2 * (index-1 )]=pulsewidth%25 ；
for(i=index*2;i<20;i++) {
Modulatepulse [i]=-25 ；
}Modulatepulse[19]=-50+pulsewidth%25;
return; }
if(index>10) {
index 二 20-index;
for(i=0;i<index;i=i+l) {
Modulatepulse[2*i]=25; Modulatepulse [2 * i+1 ]二-2 5;
}
Modulatepulse[2*(index-1)+1 ]=-pulsewidth%25 ；
for(i=index*2;i<20;i++) {
Modulatepulse[i]=25; }
Modulatepulse[l 9]=50-pulsewidth%25; return;
權(quán)利要求
1.一種基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其特征在于=Zigbee紅外目標(biāo)源單元溫控終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其特征在于=Zigbee終端通訊與電源輸入分立，減小了架設(shè)成本與復(fù)雜程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其特征在于標(biāo)準(zhǔn)無線Zigbee在紅外目標(biāo)源中的應(yīng)用，Zigbee紅外目標(biāo)源單元溫控終端的模塊化設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee的無線紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元溫控軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如圖的硬件配置條件下，實(shí)現(xiàn)了對四路紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元的溫度控制，并能良好的與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊功能。軟件在Freescale公司的MC13224芯片平臺上開發(fā)完成。主要設(shè)計(jì)完成了溫度定時(shí)數(shù)據(jù)讀取，脈寬調(diào)制(PWM)波的產(chǎn)生、溫控算法、Zigbee通訊、終端地址配置，這五個(gè)方面的工作。采用如圖的硬件配置條件下，能夠完成紅外標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)源單元模塊化功能。
文檔編號G05B19/418GK102339056SQ201110324370
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者付躍剛, 劉智穎, 孫小偉, 歐陽名釗, 王加科, 胡林亭, 解巖 申請人:長春理工大學(xué)